EP0766033B1 - Quick coupling for pressurized fluid systems - Google Patents
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- EP0766033B1 EP0766033B1 EP96115202A EP96115202A EP0766033B1 EP 0766033 B1 EP0766033 B1 EP 0766033B1 EP 96115202 A EP96115202 A EP 96115202A EP 96115202 A EP96115202 A EP 96115202A EP 0766033 B1 EP0766033 B1 EP 0766033B1
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Definitions
- the present invention relates to a plug-in coupling for in particular pneumatic pressure medium systems consisting of two coupling parts, namely a housing part and one Plug part, the plug part with a plug shaft via at least one in an annular groove of the one coupling part seated and with an extensive sealing surface of the other coupling part cooperating circumferential seal sealed insertable into a receiving opening of the housing part and by means of a locking device against Loosening can be locked, the locking device is designed such that a partially inserted pre-locking position and a completely locked position are guaranteed, with a in the pre-locking position sealing is so incomplete that in the case pressurization with a pressure medium, in particular Compressed air, a defined limited, perceptible Leakage, especially in the form of an acoustically perceptible Leaking noise occurs, and being in the fully locked position via the peripheral seal on the sealing surface there is a complete, pressure-tight seal.
- Plug-in couplings of this type are used, for example, in motor vehicle brake systems, especially for truck air pressure brake systems, used. Special - but of course not only - the problem with this application is that in some Cases, e.g. in unfavorable space conditions or Installation situations, not carefully by the fitter when plugging in enough attention was paid to correct, complete insertion is, so that in practice test procedures are switched on to prevent pressurization, for example when building brake pressure Coupling is suddenly unintentionally disconnected.
- EP-Bl-O 226 689 describes a generic "coupling device" known in order to avoid the described Problems already in the not quite correctly inserted Condition of the coupling parts guarantees a "pre-engagement” is that it prevents the Clutch is completely separated. It is in this pre-locking position a leak ensures such that this condition can be perceived acoustically by a leak sound is without causing a complete, sudden drop in pressure can come. The clutch can then occur leak sound further into the properly sealed and locked "full rest position" are transferred.
- the leakage in the Preliminary position thereby ensures that between the in the annular groove of the peripheral seal seated on a coupling part and the other coupling part or its sealing surface an axial distance and thus a corresponding annular gap is available.
- the problem may arise that by the leakage flow the peripheral seal from the Ring groove "torn out” (washed out or blown out) is, so that after a subsequent transfer of the Coupling in the fully locked position no pressure-tight seal more is guaranteed.
- the present invention has for its object a Generic plug-in coupling to create a flawless Sealing function in the fully locking position remains guaranteed even if it is in the pre-locking position to pressures and thereby defined leakages.
- a first advantageous embodiment of the invention is the effect of the invention by a special embodiment the circumferential seal reached from this a special elastic profile ring, which in is divided into two axially adjacent areas, namely in a sealing area with an over its circumference essentially constant ring cross section and a leakage area alternating in the circumferential direction, the sections forming the contact points and radial, the leakage recesses forming the leakage paths.
- the profile ring is then in the pre-locking position with the sealing area in the area of one between the plug shaft and the Receiving opening formed, adjacent to the sealing surface, enlarged annular gap and with the leakage area axially in the area in the fully locked position with the Sealing area sealingly interacting sealing surface of the arranged respective coupling part.
- a special configuration of the sealing surface have coupling part provided, advantageously an essentially "normal" peripheral seal, in particular a common O-ring can be used.
- the coupling part having the sealing surface of the Sealing surface axially adjacent to one another with a leakage area system sections alternating in the circumferential direction and radial leakage cutouts.
- the peripheral seal is then in the pre-locking position in the leakage area and in the full lock position in the area of the adjacent Sealing surface arranged.
- a third Embodiment are the sealing surface and the leakage area formed on the outer circumference of the plug shaft, wherein the leakage area is very simple and requires little manufacturing effort for example by extensive knurling from essentially axially extending, web-like Elevations and intermediate, forming the leakage paths, groove-like depressions can be formed.
- the circumferential seal is seated in an inner ring groove inside the receiving opening of the housing part.
- FIGS. 1, 5, 7 and 8 there is a plug-in coupling according to the invention from a housing part 2 and a plug part 4.
- the plug part 4 is with a Plug shaft 6 in a receiving opening 8 of the housing part 2 insertable and in this case via at least one peripheral seal 10 sealed against the receiving opening 8 and lockable against loosening via a locking device 12.
- the locking device 12 is in the exemplary embodiments trained such that on the one hand a partially inserted Lock position (the right half of the figure) and on the other hand, a fully inserted, fully locked position (each the left half of Fig. 1, 5, 7, 8) guaranteed are.
- a partially inserted Lock position the right half of the figure
- a fully inserted, fully locked position each the left half of Fig. 1, 5, 7, 8
- the peripheral seal seated in the annular groove 14 of the one coupling part 10 acts with a circumferential sealing surface 18 of the other coupling part together.
- the sealing surface 18 is from a portion of the inner peripheral surface the receiving opening 8 of the housing part 2 educated.
- FIG Circumferential seal 10 in an inner annular groove 14 of the housing part 2 it is also possible according to FIG Circumferential seal 10 in an inner annular groove 14 of the housing part 2 to be arranged, the peripheral seal 10 in this Case with an existing on the outer circumference of the plug shaft 6 Sealing surface 18 cooperates.
- the area of Circumferential seal 10 and / or the sealing surface 18 are formed in this way is that in the annular groove 14 of a coupling part (4 or 2) seated circumferential seal 10 already in the pre-locking position (right half of the figure in FIGS. 1, 5, 7 and 8) spaced apart from one another over the circumference arranged contact points 20 in the radial direction on the other coupling part (2 or 4) is applied, each in Circumferential direction between the contact points 20 axial Leakage paths 22 are formed. Because of this invention Embodiment, the peripheral seal 10 is already in the locking position chambered in areas in the annular groove 14, i.e. clamped in the radial direction such that even if a leakage flow occurs (arrows 16) Circumferential seal 10 is held securely in the annular groove 14 and cannot be torn out.
- the first embodiment according to 1 to 4 are explained in more detail.
- the Circumferential seal 10 from an elastic profile ring 24 (See in particular FIGS. 2 to 4), which is axial in two neighboring areas is divided into one Sealing area 26 with an over the ring circumference essentially constant ring cross-section acting as a sealing ring and a leakage area 28 from each other in the circumferential direction alternating, the investment sites 20 forming Contact sections 30 and formed between them, radial in the pre-locking position forming the leakage paths 22 Leakage cutouts 32.
- this corresponds to axial height of the sealing area 26 approximately the height of the leakage area 28 (see Fig. 3).
- the diameter is one of the abutment sections 30 defined circle the diameter of the sealing area 26 corresponds (see FIGS. 2, 3 and 4), since this makes a very simple, problem-free transfer from the pre-locking position in the full stop position is possible.
- the profile ring 24 is in the pre-locking position (right half) with the sealing area 26 in the area of a between the plug shaft 6 and the receiving opening 8 formed, widened axially adjacent to the sealing surface 18 Annular gap 34 and with the leakage area 28 in Area in the fully locked position (left half of the figure) with the sealing area 26 cooperating sealing surface 18 arranged.
- the peripheral seal lies 10 in the full click position over the entire circumference with the Sealing area 26 on the sealing surface 18 in a sealing manner.
- the contact sections 30 expediently designed "knob-like" are. But it can also be a smaller or larger number be determined by system sections 30; but it should there must be at least three contact sections 30 which then each over a larger circumferential area - accordingly the circumferential course of the sealing surface 18 - extend can.
- the embodiment illustrated in Figs. 5 and 6 differs from the embodiment according to FIGS. 1 to 4 in that that here the coupling part having the sealing surface 18 - As shown, the housing part 2 - the sealing surface 18 axially adjacent to each other a leakage area 36 circumferentially alternating contact sections 38 and radial leakage cutouts 40.
- the diameter of one defined by the contact sections 38 Circle corresponds to the diameter of the sealing surface 18.
- 6 is a cross section through the leakage area 36, from which it can be seen that in the Locking position (right half of the figure) the circumferential seal 10 is held clamped in the annular groove 14.
- a "normal" Sealing ring e.g. O-ring.
- FIG. 7 an embodiment variant is shown in FIG. 7 illustrated, in which the plant sections 38 and Leakage cutouts 40 by an additional, sleeve-like and preferably plastic component 41 - as shown e.g. B. in the housing part 2 inserted socket - are formed ("two-part design"). Otherwise, this embodiment corresponds to FIG. 7 5 and 6.
- FIGS. 5 and 6 and Figure 7 illustrates embodiments of the perimeter seal 10 also in the inner ring groove 14 within the receiving opening 8 of the housing part 2 sit, the sealing surface 18 and the leakage area 36 on the outer circumference of the Plug shaft 6 are formed.
- the Leakage area 36 preferably by means of circumferential knurling formed, in particular from essentially axially extending, web-like elevations 50 and in between, groove-like that form the leakage paths Wells 52 exists.
- the leakage area is defined here 36 with the surveys 50 a circumference, the Diameter preferably slightly smaller than that Diameter of the sealing surface 18 is that the peripheral seal 10 on the one hand in the full locking position (left half of the Fig.
- a dirt seal 42 is provided which in the full detent (left half of Fig. 1 and 5) closes the outer opening of the receiving opening 8 so that penetration of dirt, dust, moisture and the like is avoided.
- This is preferably Dirt seal 42 also in an outer annular groove Plug shaft 6 stored.
- special measures are provided to the Form dirt seal 42 as an "elastic stop element", which when reaching the full locking position causes a detectable (palpable) increase in insertion force (Plug control).
- the DE utility model application 296 10 496.5.
- the plug part locked by the locking device 12 4 the housing part 2 in this way made of two releasably connected Parts, a base part 2 a and preferably as Union screw trained insert 2 b, that after loosening the insert 2 b from the base part 2 a Plug part 4 together with a component of the locking device 12 and the insert 2 b removed can be.
- the additional component 41 or the socket with the Insert part 26 connected (“two-part design" of Insert part 2 b).
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckkupplung für insbesondere pneumatische Druckmittelsysteme, bestehend aus zwei Kupplungsteilen, und zwar einem Gehäuseteil und einem Steckerteil, wobei das Steckerteil mit einem Steckerschaft über mindestens eine in einer Ringnut des einen Kupplungsteils sitzende und mit einer umfänglichen Dichtfläche des anderen Kupplungsteils zusammenwirkende Umfangsdichtung abgedichtet in eine Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils einsteckbar und mittels einer Verriegelungseinrichtung gegen Lösen arretierbar ist, wobei die Verriegelungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß eine teilgesteckte Vorarretierstellung und eine ganz gesteckte Vollarretierstellung gewährleistet sind, wobei in der Vorarretierstellung eine derart unvollständige Abdichtung vorliegt, daß im Falle einer Druckbeaufschlagung mit einem Druckmedium, insbesondere Druckluft, eine definiert begrenzte, wahrnehmbare Leckage, insbesondere in Form eines akustisch wahrnehmbaren Leckgeräusches, auftritt, und wobei in der Vollarretierstellung über die an der Dichtfläche anliegende Umfangsdichtung eine vollständige, druckdichte Abdichtung vorliegt. The present invention relates to a plug-in coupling for in particular pneumatic pressure medium systems consisting of two coupling parts, namely a housing part and one Plug part, the plug part with a plug shaft via at least one in an annular groove of the one coupling part seated and with an extensive sealing surface of the other coupling part cooperating circumferential seal sealed insertable into a receiving opening of the housing part and by means of a locking device against Loosening can be locked, the locking device is designed such that a partially inserted pre-locking position and a completely locked position are guaranteed, with a in the pre-locking position sealing is so incomplete that in the case pressurization with a pressure medium, in particular Compressed air, a defined limited, perceptible Leakage, especially in the form of an acoustically perceptible Leaking noise occurs, and being in the fully locked position via the peripheral seal on the sealing surface there is a complete, pressure-tight seal.
Derartige Steckkupplungen werden beispielsweise in Kraftfahrzeug-Bremssystemen, inbesondere bei LKW-Luftdruckbremsanlagen, eingesetzt. Speziell - aber natürlich nicht nur - bei diesem Anwendungsfall besteht das Problem, daß in manchen Fällen, z.B. bei ungünstigen Platzverhältnissen bzw. Einbausituationen, vom Monteur beim Stecken nicht sorgfältig genug auf ein korrektes, vollständiges Stecken geachtet wird, so daß in der Praxis Prüfvorgänge eingeschaltet werden müssen, um zu verhindern, daß bei einer Druckbeaufschlagung, beispielsweise beim Aufbau von Bremsdruck, die Kupplung plötzlich ungewollt getrennt wird.Plug-in couplings of this type are used, for example, in motor vehicle brake systems, especially for truck air pressure brake systems, used. Special - but of course not only - the problem with this application is that in some Cases, e.g. in unfavorable space conditions or Installation situations, not carefully by the fitter when plugging in enough attention was paid to correct, complete insertion is, so that in practice test procedures are switched on to prevent pressurization, for example when building brake pressure Coupling is suddenly unintentionally disconnected.
Aus der EP-Bl-O 226 689 ist eine gattungsgemäße "Kupplungsvorrichtung" bekannt, bei der zur Vermeidung der beschriebenen Probleme schon im noch nicht ganz korrekt gesteckten Zustand der Kupplungsteile eine "Vorrastung" gewährleistet ist, die es verhindert, daß bei Druckbeaufschlagung die Kupplung ganz getrennt wird. Dabei ist in dieser Vorraststellung eine Undichtigkeit derart gewährleistet, daß dieser Zustand akustisch durch ein Leckgeräusch wahrnehmbar ist, ohne daß es zu einem vollständigen, plötzlichen Druckabfall kommen kann. Die Kupplung kann dann bei Auftreten des Leckgeräusches weiter in die korrekt abgedichtete und arretierte "Vollraststellung" überführt werden. Bei der bekannten Kupplungsvorrichtung wird die Leckage in der Vorraststellung dadurch gewährleistet, daß zwischen der in der Ringnut des einen Kupplungsteils sitzenden Umfangsdichtung und dem anderen Kupplungsteil bzw. dessen Dichtfläche ein axialer Abstand und somit ein entsprechender Ringspalt vorhanden ist. Dabei kann aber das Problem auftreten, daß durch die Leckageströmung die Umfangsdichtung aus der Ringnut "herausgerissen" (ausgewaschen bzw. ausgeblasen) wird, so daß nach einem anschließenden Überführen der Kupplung in die Vollraststellung keine druckdichte Abdichtung mehr gewährleistet ist.EP-Bl-O 226 689 describes a generic "coupling device" known in order to avoid the described Problems already in the not quite correctly inserted Condition of the coupling parts guarantees a "pre-engagement" is that it prevents the Clutch is completely separated. It is in this pre-locking position a leak ensures such that this condition can be perceived acoustically by a leak sound is without causing a complete, sudden drop in pressure can come. The clutch can then occur leak sound further into the properly sealed and locked "full rest position" are transferred. In the known coupling device, the leakage in the Preliminary position thereby ensures that between the in the annular groove of the peripheral seal seated on a coupling part and the other coupling part or its sealing surface an axial distance and thus a corresponding annular gap is available. The problem may arise that by the leakage flow the peripheral seal from the Ring groove "torn out" (washed out or blown out) is, so that after a subsequent transfer of the Coupling in the fully locked position no pressure-tight seal more is guaranteed.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Steckkupplung zu schaffen, bei der eine einwandfreie Dichtungsfunktion in der Vollarretierstellung auch dann gewährleistet bleibt, wenn es in der Vorarretierstellung zu Druckbeaufschlagungen und dadurch bedingten definierten Leckagen gekommen ist.The present invention has for its object a Generic plug-in coupling to create a flawless Sealing function in the fully locking position remains guaranteed even if it is in the pre-locking position to pressures and thereby defined leakages.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Bereich der Umfangsdichtung und/oder der Dichtfläche derart ausgebildet ist, daß die in der Ringnut des einen Kupplungsteils sitzende Umfangsdichtung in der Vorarretierstellung über umfänglich verteilt voneinander beabstandet angeordnete Anlagestellen in radialer Richtung an dem anderen Kupplungsteil anliegt und jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Anlagestellen axiale Leckagepfade gebildet sind.According to the invention this is achieved in that the area the peripheral seal and / or the sealing surface is that in the annular groove of a coupling part Seated circumferential seal in the pre-locking position over circumferentially spaced apart Places in the radial direction on the other Coupling part rests and in the circumferential direction axial leakage paths are formed between the contact points are.
Durch die erfindungsgemäße radiale Anlage der Umfangsdichtung in den umfänglich verteilten Anlagestellen wird bereits in der Vorarretierstellung eine zonale Verspannung bzw. Kammerung der Umfangsdichtung in ihrer Ringnut erreicht, wodurch vorteilhafterweise eine sehr hohe Sicherheit gegen ein "Ausblasen" bzw. "Auswaschen" der Dichtung aus der Ringnut erreicht wird. Dennoch bleibt die Funktion der "definierten, wahrnehmbaren Leckage" in der Vorarretierstellung erhalten. Wird die Kupplung dann von der Vorarretierstellung durch weitergehendes Einstecken in die Vollarretierstellung überführt, so wird durch die sicher in ihrer Position innerhalb der Ringnut gehaltene Umfangsdichtung stets die druckdichte Abdichtung gewährleistet. By the radial contact of the peripheral seal according to the invention is already in the widely distributed investment sites a zonal tension in the pre-locking position or chambering of the circumferential seal in its annular groove, thereby advantageously a very high level of security against "blowing out" or "washing out" the seal is reached from the ring groove. Nevertheless, the function remains the "defined, perceptible leak" in the pre-locking position receive. The clutch is then released from the pre-lock position by further plugging in the Full locking position is transferred through the safe in their position within the annular groove held circumferential seal always ensures the pressure-tight seal.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der erfindungsgemäße Effekt durch eine besondere Ausgestaltung der Umfangsdichtung erreicht, die hierzu aus einem speziellen elastischen Profilring besteht, der in zwei axial benachbarte Bereiche unterteilt ist, und zwar in einen Dichtbereich mit einem über seinen Umfang hinweg im wesentlichen konstanten Ringquerschnitt sowie einen Leckagebereich aus einander im Umfangsrichtung abwechselnden, die Anlagestellen bildenden Anlageabschnitten und radialen, die Leckagepfade bildenden Leckageaussparungen. Der Profilring ist dann in der Vorarretierstellung mit dem Dichtbereich im Bereich eines zwischen dem Steckerschaft und der Aufnahmeöffnung gebildeten, an die Dichtfläche angrenzenden, erweiterten Ringspaltes und mit dem Leckagebereich axial im Bereich der in der Vollarretierstellung mit dem Dichtbereich dichtend zusammenwirkenden Dichtfläche des jeweiligen Kupplungsteils angeordnet. Hierdurch kann eine Leckageströmung in der Vorarretierstellung im Bereich der Dichtfläche axial durch die Leckageaussparungen und dann geringfügig radial nach außen und axial am Dichtbereich der Umfangsdichtung vorbei nach außen entweichen.In a first advantageous embodiment of the invention is the effect of the invention by a special embodiment the circumferential seal reached from this a special elastic profile ring, which in is divided into two axially adjacent areas, namely in a sealing area with an over its circumference essentially constant ring cross section and a leakage area alternating in the circumferential direction, the sections forming the contact points and radial, the leakage recesses forming the leakage paths. The profile ring is then in the pre-locking position with the sealing area in the area of one between the plug shaft and the Receiving opening formed, adjacent to the sealing surface, enlarged annular gap and with the leakage area axially in the area in the fully locked position with the Sealing area sealingly interacting sealing surface of the arranged respective coupling part. As a result, a Leakage flow in the pre-locking position in the area of Axial sealing surface through the leakage recesses and then slightly radially outwards and axially at the sealing area of the Escape the circumferential seal to the outside.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist alternativ dazu eine spezielle Ausgestaltung des die Dichtfläche aufweisen Kupplungsteils vorgesehen, wobei vorteilhafterweise eine im wesentlichen "normale" Umfangsdichtung, insbesondere ein üblicher O-Ring, verwendet werden kann. Hierzu weist das die Dichtfläche aufweisende Kupplungsteil der Dichtfläche axial benachbart einen Leckagebereich mit einander in Umfangsrichtung abwechselnden Anlageabschnitten und radialen Leckageaussparungen auf. Die Umfangsdichtung ist dann in der Vorarretierstellung im Leckagebereich und in der Vollarretierstellung im Bereich der angrenzenden Dichtfläche angeordnet.In a second embodiment of the invention is alternative in addition a special configuration of the sealing surface have coupling part provided, advantageously an essentially "normal" peripheral seal, in particular a common O-ring can be used. For this the coupling part having the sealing surface of the Sealing surface axially adjacent to one another with a leakage area system sections alternating in the circumferential direction and radial leakage cutouts. The peripheral seal is then in the pre-locking position in the leakage area and in the full lock position in the area of the adjacent Sealing surface arranged.
In einer dritten Ausführungsform sind die Dichtfläche und der Leckagebereich am Außenumfang des Steckerschaftes gebildet, wobei der Leckagebereich sehr einfach und mit geringem Herstellungsaufwand beispielsweise durch eine umfängliche Rändelung aus im wesentlichen axial verlaufenden, stegartigen Erhebungen und dazwischenliegenden, die Leckagepfade bildenden, rillenartigen Vertiefungen gebildet sein kann. Die Umfangsdichtung sitzt hierbei in einer Innenringnut innerhalb der Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils.In a third Embodiment are the sealing surface and the leakage area formed on the outer circumference of the plug shaft, wherein the leakage area is very simple and requires little manufacturing effort for example by extensive knurling from essentially axially extending, web-like Elevations and intermediate, forming the leakage paths, groove-like depressions can be formed. The The circumferential seal is seated in an inner ring groove inside the receiving opening of the housing part.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.Further advantageous design features of the invention are in the subclaims and the following description contain.
Anhand von einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckkupplung im Axialschnitt, wobei in der linken Figurenhälfte die ganz gesteckte Vollarretierstellung und in der rechten Figurenhälfte die teilgesteckte Vorarretierstellung veranschaulicht sind,
- Fig. 2
- eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Darstellung einer speziellen Umfangsdichtung in einer Ansicht in Pfeilrichtung II gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- einen Querschnitt durch die Umfangsdichtung in der Schnittebene III-III gemäß Fig. 2,
- Fig. 4
- einen Querschnitt durch die Umfangsdichtung in der Schnittebene IV-IV in Fig. 2,
- Fig. 5
- eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckkupplung in zu Fig. 1 analoger Darstellung, wobei ebenfalls links die Vollarretierstellung und rechts die Vorarretierstellung dargestellt sind,
- Fig. 6
- einen Querschnitt durch die Steckkupplung in der Schnittebene VI-VI gemäß Fig. 5 (wiederum links Vollarretier- und rechts Vorarretierstellung),
- Fig. 7
- eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung der Steckkupplung in einer vorteilhaften Ausführungsvariante,
- Fig. 8
- eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckkupplung, wiederum in zu Fig. 1 analoger Darstellung mit Vollarretierstellung (links) und Vorarretierstellung (rechts), und
- Fig. 9
- einen Querschnitt durch das Steckerteil im Leckagebereich des Steckerschaftes, d.h. in der Ebene IX-IX gemäß Fig. 8.
- Fig. 1
- 1 shows a first embodiment of a plug-in coupling according to the invention in axial section, the fully inserted fully locking position being illustrated in the left half of the figure and the partially inserted pre-locking position being shown in the right half of the figure,
- Fig. 2
- 1 enlarged representation of a special circumferential seal in a view in the direction of arrow II of FIG. 1,
- Fig. 3
- 3 shows a cross section through the peripheral seal in the section plane III-III according to FIG. 2,
- Fig. 4
- 3 shows a cross section through the peripheral seal in the section plane IV-IV in FIG. 2,
- Fig. 5
- 2 shows a second embodiment of the plug-in coupling according to the invention in an illustration analogous to FIG. 1, the full locking position also being shown on the left and the pre-locking position on the right,
- Fig. 6
- 5 shows a cross section through the plug-in coupling in the section plane VI-VI according to FIG. 5 (again full locking position on the left and pre-locking position on the right),
- Fig. 7
- 5 corresponding representation of the plug-in coupling in an advantageous embodiment,
- Fig. 8
- a third embodiment of the plug-in coupling according to the invention, again in a representation analogous to FIG. 1 with full locking position (left) and pre-locking position (right), and
- Fig. 9
- 8 shows a cross section through the plug part in the leakage area of the plug shaft, ie in the plane IX-IX according to FIG. 8.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher im folgenden in der Regel jeweils nur einmal beschrieben. The same in the different figures of the drawing Parts always have the same reference numerals and are therefore usually only once in the following described.
Wie sich aus Fig. 1, 5, 7 und 8 jeweils ergibt, besteht
eine erfindungsgemäße Steckkupplung aus einem Gehäuseteil
2 und einem Steckerteil 4. Das Steckerteil 4 ist mit einem
Steckerschaft 6 in eine Aufnahmeöffnung 8 des Gehäuseteils
2 einsteckbar und hierbei über mindestens eine Umfangsdichtung
10 gegen die Aufnahmeöffnung 8 abgedichtet sowie
über eine Verriegelungseinrichtung 12 gegen Lösen arretierbar.As can be seen from FIGS. 1, 5, 7 and 8, there is
a plug-in coupling according to the invention from a
Die Verriegelungseinrichtung 12 ist in den Ausführungsbeispielen
derart ausgebildet, daß einerseits eine teilgesteckte
Vorraststellung (jeweils die rechte Figurenhälfte)
und andererseits eine ganz gesteckte Vollraststellung
(jeweils die linke Hälfte der Fig. 1, 5, 7, 8) gewährleistet
sind. In der bereits gegen Lösen arretierten Vorraststellung
liegt eine derart unvollständige Abdichtung vor, daß
im Falle einer Druckbeaufschlagung mit einem Druckmedium,
insbesondere Druckluft, ein akustisch wahrnehmbares Leckgeräusch
erzeugt wird. Es handelt sich hierbei um eine definiert
begrenzte Undichtigkeit bzw. eine durch die Anordnung
der in einer Ringnut 14 des einen Kupplungsteils - in den
dargestellten Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 7 des
Steckerteils 4 und gemäß Fig. 8 des Gehäuseteils 2 -
sitzenden Umfangsdichtung 10 relativ zu dem jeweils anderen
Gehäuseteil bewirkte Bildung eines "Drosselspaltes", wodurch
das Druckmedium entsprechend der eingezeichneten
Pfeile 16 dosiert ausströmt und dabei ein Leckgeräusch,
insbesondere als Pfeifen, Zischen oder dergleichen, erzeugt.
Dies kann dann als Signal dafür gewertet werden, daß
noch nicht die korrekt gesteckte Vollraststellung erreicht
ist, so daß in diesem Fall die Steckkupplung durch weitergehendes
Stecken in die Vollraststellung überführt werden
kann. Die genaue Ausgestaltung der Verriegelungseinrichtung
12 ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und wird
daher hier auch nicht genauer erläutert, zumal es hierfür
die verschiedenartigsten Ausführungsvarianten gibt. Beispielsweise
wird diesbezüqlich auf die älteren deutschen
Patentanmeldungen der Anmelderin
DE-A-195 22 052, DE-A-195 23 930, DE-A-195 23 831, DE-A-195 23 833
sowie
auch auf die korrespondierenden EP-Anmeldungen EP-A-0 748 975,
EP-A-0 751 330, EP-A-0 751 332 und EP-A-0 751 331 verwiesen sowie bezüglich
der Ausführung nach Fig. 8 auf die DE-A-196 21 535.
Alternativ zu den dargestellten, jeweils eine
formschlüssige Rastung bewirkenden Ausführungen der Verriegelungseinrichtung
12 ist es ebenfalls möglich, eine Vorarretierung
hauptsächlich durch Kraft- oder Kraftformschluß
und dabei nur die Vollarretierung durch Formschluß-Rastung
vorzusehen. Diesbezüglich wird auf die DE-A-196 23 995
Bezug genommen.The
Die in der Ringnut 14 des einen Kupplungsteils sitzende Umfangsdichtung
10 wirkt mit einer umfänglichen Dichtfläche
18 des anderen Kupplungsteils zusammen. In den dargestellten
Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 7, bei denen die
Umfangsdichtung 10 in der Ringnut 14 des Steckerteils 4
sitzt, ist die Dichtfläche 18 von einem Abschnitt der Innenumfangsfläche
der Aufnahmeöffnung 8 des Gehäuseteils 2
gebildet.The peripheral seal seated in the
Alternativ dazu ist es gemäß Fig. 8 ebenfalls möglich, die
Umfangsdichtung 10 in einer inneren Ringnut 14 des Gehäuseteils
2 anzuordnen, wobei die Umfangsdichtung 10 in diesem
Fall mit einer am Außenumfang des Steckerschaftes 6 vorhandenen
Dichtfläche 18 zusammenwirkt.Alternatively, it is also possible according to
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der Bereich der
Umfangsdichtung 10 und/oder der Dichtfläche 18 derart ausgebildet
ist, daß die in der Ringnut 14 des einen Kupplungsteils
(4 oder 2) sitzende Umfangsdichtung 10 bereits
in der Vorraststellung (rechte Figurenhälfte in Fig. 1, 5,
7 und 8) über umfänglich verteilt voneinander beabstandet
angeordnete Anlagestellen 20 in radialer Richtung an dem
anderen Kupplungsteil (2 oder 4) anliegt, wobei jeweils in
Umfangsrichtung zwischen den Anlagestellen 20 axiale
Leckagepfade 22 gebildet sind. Aufgrund dieser erfindungsgemäßen
Ausgestaltung ist die Umfangsdichtung 10 bereits in
der Vorraststellung bereichsweise in der Ringnut 14 gekammert,
d.h. in radialer Richtung derart eingespannt, daß
auch bei einer auftretenden Leckageströmung (Pfeile 16) die
Umfangsdichtung 10 sicher in der Ringnut 14 gehalten wird
und nicht etwa herausgerissen werden kann.According to the invention it is now provided that the area of
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 sind die Anlagestellen
20 und die Leckagepfade 22 durch eine spezielle
Ausgestaltung der Umfangsdichtung 10 gebildet. Im Falle der
Ausführungsformen nach Fig. 5 und 6 sowie nach Fig. 7 ist
alternativ hierzu jeweils eine spezielle Ausgestaltung des
die Dichtfläche 18 aufweisenden Kupplungsteils, gemäß Fig.
5 bis 7 speziell des Gehäuseteils 2 bzw. gemäß Fig. 8 und
9 speziell des Steckerteils 4, vorgesehen.1 to 4 are the contact points
20 and the
Im folgenden soll zunächst die erste Ausführungsform nach
Fig. 1 bis 4 genauer erläutert werden. Hierbei besteht die
Umfangsdichtung 10 aus einem elastischen Profilring 24
(siehe hierzu insbesondere Fig. 2 bis 4), der in zwei axial
benachbarte Bereiche unterteilt ist, und zwar in einen
Dichtbereich 26 mit einem über den Ringumfang hinweg im
wesentlichen konstanten, als Dichtring wirkenden Ringquerschnitt
sowie einen Leckagebereich 28 aus einander in Umfangsrichtung
abwechselnden, die Anlagestellen 20 bildenden
Anlageabschnitten 30 und zwischen diesen gebildeten, radialen,
in der Vorraststellung die Leckagepfade 22 bildenden
Leckageaussparungen 32. Vorzugsweise entspricht hierbei die
axiale Höhe des Dichtbereichs 26 etwa der Höhe des Leckagebereichs
28 (s. Fig. 3). Ferner ist es besonders vorteilhaft,
wenn der Durchmesser eines von den Anlageabschnitten
30 definierten Kreises dem Durchmesser des Dichtbereiches
26 entspricht (s. Fig. 2, 3 und 4), da hierdurch ein sehr
einfaches, problemloses Überführen von der Vorraststellung
in die Vollraststellung möglich ist. Wie in Fig. 1 zu erkennen
ist, ist der Profilring 24 in der Vorraststellung
(rechte Hälfte) mit dem Dichtbereich 26 im Bereich eines
zwischen dem Steckerschaft 6 und der Aufnahmeöffnung 8
gebildeten, an die Dichtfläche 18 axial angrenzenden, erweiterten
Ringspaltes 34 und mit dem Leckagebereich 28 im
Bereich der in der Vollraststellung (linke Figurenhälfte)
mit dem Dichtbereich 26 dichtend zusammenwirkenden Dichtfläche
18 angeordnet. Hierdurch liegt die Umfangsdichtung
10 in der Vollraststellung über den gesamten Umfang mit dem
Dichtbereich 26 an der Dichtfläche 18 dichtend an.The first embodiment according to
1 to 4 are explained in more detail. Here is the
Gemäß Fig. 2 sind bevorzugt acht gleichnmäßig umfangsverteilte
Anlageabschnitte 30 und dementsprechend auch acht
Leckageaussparungen 32 vorgesehen, wobei die Anlageabschnitte
30 zweckmäßigerweise "noppenartig" ausgebildet
sind. Es kann aber auch eine geringere oder größere Anzahl
von Anlageabschnitten 30 festgelegt werden; es sollten aber
mindestens drei Anlageabschnitte 30 vorhanden sein, die
sich dann jeweils über einen größeren Umfangsbereich - entsprechend
dem Umfangsverlauf der Dichtfläche 18 - erstrekken
können. According to FIG. 2, eight are preferably evenly distributed over the
Bei der dargestellten Ausführung mit in der äußeren Ringnut
14 des Steckerschaftes 6 sitzender Umfangsdichtung 10 sind
der Dichtbereich 26 und der Leckagebereich 28 mit den Anlageabschnitten
30 und den Leckageaussparungen 32 am äußeren
Umfang des Profilrings 24 gebildet, und der erweiterte
Ringspalt 34 ergibt sich durch eine an die Dichtfläche 18
des Gehäuseteils 2 axial angrenzende Querschnittserweiterung
der Aufnahmeöffnung 8 des Gehäuseteils 2.In the version shown with in the
In einer nicht dargestellten Alternative, d.h. wenn die Umfangsdichtung bzw. der spezielle Profilring in einer inneren Ringnut der Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils sitzt, wären der Dichtbereich und der Leckagebereich am inneren Umfang des Profilringes zu bilden. Ferner müßte der erweiterte Ringspalt durch eine an die äußere Dichtfläche des Steckerschaftes angrenzende Querschnittsreduzierung des Steckerschaftes gewährleistet werden.In an alternative, not shown, i.e. if the Circumferential seal or the special profile ring in one inner annular groove of the receiving opening of the housing part sits, would be the sealing area and the leakage area on the inside To form the circumference of the profile ring. Furthermore, the extended one Annular gap through a to the outer sealing surface of the Plug shank adjacent cross section reduction of the Plug shaft are guaranteed.
Die in den Fig. 5 und 6 veranschaulichte Ausführungsform
unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 1 bis 4 dadurch,
daß hierbei das die Dichtfläche 18 aufweisene Kupplungsteil
- wie dargestellt das Gehäuseteil 2 - der Dichtfläche
18 axial benachbart einen Leckagebereich 36 mit einander
in Umfangsrichtung abwechselnden Anlageabschnitten 38
und radialen Leckageaussparungen 40 aufweist. Um auch hierbei
ein leichtes Überführen von der Vorraststellung in die
Vollraststellung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn
der Durchmesser eines von den Anlageabschnitten 38 definierten
Kreises dem Durchmesser der Dichtfläche 18 entspricht.
In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch den Leckagebereich
36 dargestellt, woraus ersichtlich ist, daß in der
Vorraststellung (rechte Figurenhälfte) die Umfangsdichtung
10 eingespannt in der Ringnut 14 gehalten wird. Bei dieser
Ausführungsform kann vorteilhafterweise ein "normaler"
Dichtring, z.B. O-Ring, verwendet werden.The embodiment illustrated in Figs. 5 and 6
differs from the embodiment according to FIGS. 1 to 4 in that
that here the coupling part having the sealing surface 18
- As shown, the housing part 2 - the
Gemäß Fig. 6 sind bevorzugt vier gleichmäßig über den
Umfang verteilt angeordnete Anlageabschnitte 38 vorgesehen,
die sich vorzugsweise jeweils über einen Kreisbogen von nur
wenig weniger als 90° erstrecken, so daß die Leckageaussparungen
40 relativ klein bzw. eng sind, was vorteilhaft
für die Erzeugung des gewünschten Leckgeräusches sein kann.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die genannte Anzahl
von Anlageabschnitten 38 und Aussparungen 40 beschränkt.6 are preferably four evenly over the
Provided circumferentially distributed
Bei der Ausführung nach Fig. 5 und 6 sind die Anlageabschnitte
38 und die Leckageaussparungen 40 unmittelbar
durch entsprechende Ausgestaltung (Formung) des jeweiligen
Kupplungsteils - wie dargestellt z. B. des Gehäuseteils 2 -
gebildet ("einteilige Ausführung").5 and 6 are the
Alternativ dazu ist in Fig. 7 eine Ausführungsvariante
veranschaulicht, bei der die Anlageabschnitte 38 und die
Leckageaussparungen 40 durch ein zusätzliches, hülsenartiges
und vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Bauteil
41 - wie dargestellt z. B. eine in das Gehäuseteil 2
eingesetzte Buchse - gebildet sind ("zweiteilige Ausführung").
Im übrigen entspricht diese Ausführung nach Fig. 7
derjenigen der Fig. 5 und 6.Alternatively, an embodiment variant is shown in FIG. 7
illustrated, in which the
Gemäß Fig. 8 und 9 kann alternativ zu den in Fig. 5 und 6
sowie 7 veranschaulichten Ausführungsformen die Umfangsdichtung
10 auch in der Innenringnut 14 innerhalb der Aufnahmeöffnung
8 des Gehäuseteils 2 sitzen, wobei die Dichtfläche
18 und der Leckagebereich 36 am Außenumfang des
Steckerschaftes 6 gebildet sind. Wie dargestellt, ist der
Leckagebereich 36 bevorzugt durch eine umfangsgemäße Rändelung
gebildet, die insbesondere aus im wesentlichen axial
verlaufenden, stegartigen Erhebungen 50 und jeweils dazwischenliegenden,
rillenartigen, die Leckagepfade bildenden
Vertiefungen 52 besteht. Hierbei definiert der Leckagebereich
36 mit den Erhebungen 50 einen Umfangskreis, dessen
Durchmesser vorzugsweise derart geringfügig kleiner als der
Durchmesser der Dichtfläche 18 ist, daß die Umfangsdichtung
10 einerseits in der Vollarretierstellung (linke Hälfte der
Fig. 8) durch Anlage an der Dichtfläche 18 mit elastischer
Querschnittsformveränderung in die Innenringnut 14 gepreßt
wird, andererseits aber in der Vorarretierstellung (rechte
Hälfte der Fig. 8) durch Anlage an dem Leckagebereich 36 im
wesentlichen ohne Verformung lediglich in der Innenringnut
14 gehalten und so gegen strömungsbedingtes Herausbewegen
gesichert wird.8 and 9 may alternatively to those in FIGS. 5 and 6
and Figure 7 illustrates embodiments of the
Ergänzend sei noch erwähnt, daß zusätzlich zu der die
eigentliche Druckabdichtung bewirkende Umfangsdichtung 10
vorzugsweise eine Schmutzdichtung 42 vorgesehen ist, die
in der Vollraststelung (linke Hälfte der Fig. 1 und 5) die
äußere Mündungsöffnung der Aufnahmeöffnung 8 so verschließt,
daß ein Eindringen von Schmutz, Staub, Feuchtigkeit
und dergleichen vermieden wird. Vorzugsweise ist diese
Schmutzdichtung 42 ebenfalls in einer äußeren Ringnut des
Steckerschaftes 6 gelagert. Bei der Ausführungsform nach
Fig. 8 sind dabei spezielle Maßnahmen vorgesehen, um die
Schmutzdichtung 42 als "elastisches Anschlagelement" auszubilden,
welches bei Erreichen der Vollarretierstellung
einen erfaßbaren (fühlbaren) Anstieg der Steckkraft bewirkt
(Steckkontrolle). Hierzu wird auf die DE-Gebrauchsmusteranmeldung
296 10 496.5 verwiesen. In addition, it should be mentioned that in addition to the
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, daß zwecks Lösbarkeit des
durch die Verriegelungseinrichtung 12 arretierten Steckerteils
4 das Gehäuseteil 2 derart aus zwei lösbar verbundenen
Teilen, einem Basisteil 2 a und einem bevorzugt als
Überwurfschraube ausgebildeten Einsatzteil 2 b, besteht,
daß nach Lösen des Einsatzteils 2 b vom Basisteil 2 a das
Steckerteil 4 zusammen mit einem Bestandteil der Verriegelungseinrichtung
12 und dem Einsatzteil 2 b entnommen
werden kann. In diesem Fall ist in der Ausführung nach Fig.
7 das zusätzliche Bauteil 41 bzw. die Buchse mit dem
Einsatzteil 26 verbunden ("zweiteilige Ausführung" des
Einsatzteils 2 b).Furthermore, it is preferably provided that the
plug part locked by the locking
Claims (14)
- Plug-in coupling for pressure-medium systems, especially pneumatic systems, comprising two coupling parts, specifically a housing part (2) and a plug part (4), it being possible for the plug part (4) to be plugged into a receiving opening (8) in the housing part (2) by way of a plug shank (6) so as to be sealed via at least one circumferential seal (10), which is seated in an annular groove (14) in the one coupling part (4) and co-operate with a circumferencial sealing face (18) of the other coupling part (2), and to be locked by means of a locking device (12) against becoming detached, the locking device (12) being designed such that a partly plugged-in pre-latching position and a wholly plugged-in, fully latched position are ensured, it being the case that, in the pre-latched position, there is incomplete sealing such that, in the event of pressure being applied by a pressure medium, especially compressed air, a perceptible leakage limited in a defined manner, occurs, especially in the form of an acoustically perceptible leakage noise and, in the fully latched position, there is a complete, pressure-tight seal via the circumferential seal (10) resting on the sealing face (18),
characterized in that the region of the circumferential seal (10) and/or of the sealing face (18) is designed such that, in the pre-latched position, the circumferential seal (10), which is seated in the annular groove (14) in the one coupling part (4), rests in the radial direction on the other coupling part (2) via contact points (20) that are distributed circumferentially and arranged at a distance from one another, and in each case axial leakage paths (22) are formed in the circumferential direction between the contact points (20). - Plug-in coupling according to Claim 2, characterized in that the contact points (20) and the leakage paths (22) are formed by specific configuration of the circumferential seal (20) and/or of the coupling part (2) having the sealing face (18).
- Plug-in coupling according to Claim 1 or 2, characterized in that the circumferential seal (10) consists of an elastic profiled ring (24), which is subdivided into two axially adjacent regions, specifically into a sealing region (26) with an annular cross-section that is essentially constant over the circumference, and a leakage region (28) made up of contact sections (30), which form the contact points (20), and radial leakage cut-outs (32), which form the leakage paths (22), the said sections alternating with one another in the circumferential direction.
- Plug-in coupling according to Claim 3, characterized in that in the pre-latched position, the profiled ring (24) is arranged with the sealing region (26) in the region of a widened annular gap (34), which is formed between the plug shank (6) and the receiving opening (8) and adjoins the sealing face (18), and with the leakage region (28) in the region of that sealing face (18) of the respective coupling part (2) which, in the fully latched position, cooperates in a sealing manner with the sealing region (26).
- Plug-in coupling according to Claim 3 or 4, characterized in that the circumferential seal (10) is seated in an outer annular groove (14) in the plug shank (6), the sealing region (26) and the leakage region (28) with the contact sections (30) and the leakage cut-outs (32) on the outer circumference of the profiled ring (24), as well as the widened annular gap (34), being formed by a widening of the cross-section of the receiving opening (8) in the housing part (2), adjacent to the sealing face (18).
- Plug-in coupling according to Claim 3 or 4, characterized in that the circumferential seal is seated in an inner annular groove in the receiving opening in the housing part, the sealing region and the leakage region with the contact sections and the leakage cut-outs on the inner circumference of the profiled ring, as well as the widened annular gap, being formed by a reduction in the cross-section of the plug shank, adjacent to the sealing face.
- Plug-in coupling according to Claim 1 or 2, characterized in that the coupling part (2) having the sealing face (18) has, axially adjacent to the sealing face (18), a leakage region (36) having contact sections (38) and radial leakage cut-outs (40) which alternate with one another in the circumferential direction.
- Plug-in coupling according to Claim 7, characterized in that the contact sections (38) and the leakage cut-outs (40) are formed directly by appropriately shaping the coupling part (2).
- Plug-in coupling according to Claim 7, characterized in that the contact sections (38) and the leakage cut-outs (40) are formed indirectly by appropriately shaping an additional component (41), especially one like a sleeve, which is connected to the coupling part (2).
- Plug-in coupling according to one or more of Claims 7 to 9, characterized in that the circumferential seal (10) - which is designed in particular as an O ring - is arranged in the leakage region (36) in the pre-latched position, and in the region of the adjacent sealing face (18) in the fully latched position.
- Plug-in coupling according to one or more of Claims 7 to 10, characterized in that the circumferential seal (10) is seated in an outer annular groove (14) in the plug shank (6), and the sealing face (18) and the leakage region (36) are formed inside the receiving opening (8) of the housing part (2).
- Plug-in coupling according to one or more of Claims 7 to 10, characterized in that the circumferential seal (10) is seated in an inner annular groove (14) in the receiving opening (8) of the housing part (2), and the sealing face (18) and the leakage region (36) are formed on the outer circumference of the plug shank (6).
- Plug-in coupling according to Claim 12, characterized in that the leakage region (36) is formed by circumferential knurling - especially by web-like elevations (50) that run essentially axially and flute-like depressions (52) that are each located between the elevations and form the leakage paths.
- Plug-in coupling according to Claims 12 and 13, characterized in that that section of the plug-shank (6) which forms the sealing face (18) has a diameter that is slightly greater than a circumcircle which is defined by the leakage region (36), such that the circumferential seal (10), in the fully latched position, is pressed into the inner annular groove (14) with an elastic change in cross-section, as a result of resting on the sealing face (18) and, in the pre-latched position is held essentially without deformation in the inner annular groove (14), as a result of resting on the leakage region (36).
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